起動後、自動車のバッテリーを充電するにはどれくらい時間がかかりますか？

典型的な鉛蓄電池、12 Vの自動車用バッテリー（通常は13 V程度または完全に充電済み）、およびエンジンを始動するのに3秒以上で約500 Aを要すると仮定すると、所定の充電でバッテリーを再充電するのにどれくらい時間がかかりますか割合？

これが物理学について覚えていることからの私の試みです。

12.8 V * 500 A = 6400 W

3秒を超えると、19,200ジュールになります。

それで、すべての電流がバッテリーに戻っていくという完璧な世界では、すべてのジュールを取り戻し、バッテリーに戻すのにどれくらい時間がかかりますか？

2Aの充電率を考えると：

14 V（充電器の出力？）* 2 A = 28ワット

ここで私は少し不安定です。次は何ですか？ジュールをワット数で割り、時間を取得しますか？それのように思えます：

19,200ジュール/ 28ワット= 11.4分。

それでおしまい？2 Aで11.4分、19,200ジュールすべてが戻ってきましたか？信じがたいようです。私の充電器にも10Aの設定があります。つまり、約2.5分で「充電」されます。

だから、私の仮定は正しいですか？あなたは本当にこれを計算するために充電電圧を使用しますか、それはあなたがバッテリーの容量/電圧/何に関連して充電電圧を置く必要があるように思われます。

いいえ、ジュールイン=ジュールアウトではありません。最初の概算では、クーロン入力=クーロン出力です。バッテリー内の化学反応に関与するのは、回路を流れる電子です（ただし、100％の効率ではありません）。

エネルギー/電力/電圧の計算を忘れて、充電のアンペア秒を放電のアンペア秒に等しくし、非効率を考慮してファッジ係数を掛けます。

500A×3s = 1500 As = 2A×750s = 10A×150s

750秒= 12.5分

効率は約90％なので、12.5分/ 0.90 =約14分です。

「十分に近い」ために、使用できます

T _充電 = T _放電 *（i _放電 / i _充電）* k

kは単位のない電流効率因子であり、電池の化学的性質、充放電率、月の電荷と位相の電池状態（時には今日銀行休日であるかどうか）に応じて変化する、しかし Aの

• 鉛蓄電池：約1.1から1.2
• リチウムイオン電池：約1.01
• ニッケル水素（NiMH）：約1.15から1.2

これは、充電時間と放電時間が、電流ドレインに可変定数を乗じた値に反比例することを示しています。

「定数」は多くの要因により異なります。リチウム化学には、電流入力を「食い尽くす」二次反応はありません。NimH（およびNiCd）には、ガス、熱、その他の楽しいものを作り、供給されたエネルギーの一部を消費する二次化学反応があります。

注：現在の比率は、エネルギー充電比率と同じではありません。 充電時、内部抵抗を流れる電流により、入力とbattery_proper間の電圧が低下するため、内部抵抗での電流低下が失われるため、V _in は V _{battery_proper} より大きくなければなりません。

放電すると、内部抵抗により電圧が再び低下しますが、内部低下によりV _outはV _{battery_proper}よりも低くなります。だから、あなたは両方の方法を失います。全体、

（エネルギー効率）= k *（V _out、mean / V _in、mean）

高電流（スターターモーターをクランキングする車など）では、内部抵抗で合計電圧の約半分まで低下する可能性があります。つまり、完全に充電されていない状態、良好な状態ではない12 Vの自動車用バッテリーは、クランキング中に端末で6 Vを測定することがあります。同じバッテリーを充電する場合、最大13.6＆nbap; Vが必要です。

したがって、電圧効率は、クランキングによって放電され、バッテリーがほぼ完全に充電されたときに充電される場合、6 / 13.6 =〜44％に等しくなります。これは、鉛酸について前述した90％の効率の後です。
したがって、たとえば、「少し疲れた」ほぼ完全に充電された鉛蓄電池は、充電エネルギーよりも放電エネルギーの0.9＆nbsp：* 0.44 =〜40％のエネルギー効率を管理できます。

バッテリーが500Aを供給していても、モーターが停止していて逆起電力がない場合、それはピーク電流です。したがって、基本的にモーターは小さな抵抗とインダクタンスです。モーターが回転を開始すると、逆起電力によりバッテリーに流れる電流が低下します。私はこれらの巨大な電流がmsの間だけ排出されると思います。

エンジンの始動に3秒間500 Aを要する場合、1500アンペア秒が使用されます。バッテリーが1 Aで再充電された場合、1500アンペア秒を得るには1500秒（25分）かかります。

完全なバッテリーの静止電圧は、常温で13.8ボルトです。オルタネーターのレギュレーターは14.4〜14.7ボルトを出力します。この過電圧が必要です。そうしないと、バッテリーがいっぱいにならず、充電に無限の時間がかかります。静止電圧と充電電圧の差は1ボルト未満であり、通常の状況下では水の電気分解（つまり、バッテリーを乾かす）を引き起こさない程度に低いだけです。

バッテリーの内部抵抗は非常に低いため、この1ボルトの差により、バッテリーがいっぱいでも約50アンペアがバッテリーに流れ込みます。ただし、バッテリープレートと電解質は粗い電解コンデンサも形成し、この差まで充電されてギャップが閉じられます。このコンデンサの充電は、最近充電されたバッテリーを測定したときに表示されるものであり、それ自体から漏れて消散するのに約1分かかります。

実際には、漏れやすいコンデンサが直列に接続されたバッテリーがあります。車を始動すると、プレートの充電の一部が使用され、オルタネーターが充電を戻すと、最初にこのコンデンサを充電し、漏れたものが実際にプレートを充電します。これが、鉛蓄電池が充電するために過電圧を必要とする理由です-正確に13.8ボルトで充電しても、それがいっぱいになることはありません。

したがって、オルタネーターの大きさはそれほど重要ではありません-バッテリーは必要なものを何でも使用します。したがって、実際には車をクランキングしてから充電するのにかかる時間に依存します。バッテリーが古くなると硫酸化が進行し、プレートが腐食するにつれて、コンデンサー効果が強くなり、実際にバッテリーを充電するのに時間がかかります。

ひどく悪くなったとき、ジャンパーケーブルをつけたままにしておくとバッテリーは充電されているように見えます。なぜなら、すべての充電はコンデンサーにあり、実際のプレートにはないからです。